L’anatomia del cervello umano

Di Benedette Cuffari, M.Sc.Recensione di Emily Henderson, B.Sc.

Ogni parte distinta del cervello svolge un ruolo diverso nel permettere agli esseri umani di avere pensieri e ricordi, muovere le braccia e le gambe, sentire l’odore, la vista, l’udito, il tatto e il gusto, così come mantenere le funzioni di molti organi del corpo.

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Le cellule del cervello

I due tipi predominanti di cellule che compongono il cervello sono i neuroni e le cellule gliali, queste ultime possono anche essere chiamate neuroglia o glia. A seconda della loro posizione nel sistema nervoso centrale e periferico (rispettivamente CNS e PNS), i neuroni possono avere morfologie diverse.

Mentre questo può essere vero, tutti i neuroni condividono quattro regioni comuni che includono il corpo cellulare, i dendriti, l’assone e il terminale dell’assone, ognuno dei quali ha le proprie funzioni. Il corpo cellulare del neurone, per esempio, ha un nucleo che è responsabile della sintesi delle proteine che viaggiano attraverso i microtubuli fino agli assoni e ai terminali degli assoni attraverso un processo noto come trasporto anterogrado.

Le cellule gliali possono essere ulteriormente suddivise in oligodendrociti, cellule microgliali e astrociti, quest’ultimo è il tipo più abbondante di cellula gliale e occupa circa il 25% del volume totale del cervello. Gli astrociti possono essere ulteriormente classificati come protoplasmatici o fibrosi. Gli astrociti protoplasmatici sono presenti nella materia grigia del cervello e hanno diverse ramificazioni che possono interagire sia con le sinapsi che con i vasi sanguigni.

Per contro, gli astrociti fibrosi, che possono essere trovati solo nella materia bianca del cervello, hanno lunghi processi simili a fibre che interagiscono anche con i vasi sanguigni, così come i nodi di Ranvier. Presi insieme, entrambi i tipi di astrociti interagiscono con i vasi sanguigni regolando il loro flusso sanguigno in risposta all’attività sinaptica.

Come le cellule di Schwan del PNS, gli oligodendrociti, presenti solo nel CNS, sono responsabili della produzione di mielina, che mantiene la conduzione degli impulsi elettrici dei segnali nervosi e massimizza la loro velocità secondo necessità.

L’ultimo tipo di cellule gliali comprende la microglia, che fa parte della popolazione di macrofagi del SNC che comprende anche macrofagi perivascolari, macrofagi meningei, macrofagi degli organi circumventricolari (CVO), e la microglia del plesso coroideo. Come ogni altro tipo di macrofago, le microglia sono cellule fagocitanti immunitarie e quindi funzionano per proteggere il SNC da potenziali agenti patogeni.

Divisioni del cervello

Il cervello umano può essere spesso diviso in tre parti distinte, che includono il cervello, il cervelletto e il tronco cerebrale.

Il cervello

La porzione principale del cervello è il cervello, che divide gli emisferi cerebrali destro e sinistro, entrambi i quali hanno numerose pieghe e convoluzioni presenti sulla loro superficie. Tra queste convoluzioni ci sono creste note come gyri. I piccoli solchi che sono presenti tra i gyri sono conosciuti come il plurale di sulcus o sulci, mentre i solchi più grandi sono indicati come fessure.

Gli emisferi cerebrali destro e sinistro, entrambi coperti dalla corteccia cerebrale che è altrimenti conosciuta come materia grigia, sono uniti insieme dal corpo calloso. Mentre l’emisfero sinistro controlla il linguaggio e il pensiero astratto, l’emisfero destro controlla il pensiero spaziale.

I lobi frontale, parietale, temporale e occipitale sono i quattro lobi che compongono il cervello. I lobi frontali, che sono presenti direttamente dietro la fronte, sono i lobi più grandi del cervello umano. I lobi frontali sono principalmente responsabili del controllo del linguaggio, della funzione motoria e di vari processi cognitivi tra cui la consapevolezza di sé, l’umore, l’affetto, la memoria, l’attenzione, così come il ragionamento sociale e morale.

In seno al lobo frontale si trova l’area di Broca, che è responsabile della produzione del linguaggio. I lobi parietali, che si trovano vicino al centro del cervello tra i lobi frontali e occipitali, sono responsabili dell’interpretazione di diverse funzioni sensoriali e della memoria.

I lobi temporali, che è comunemente chiamato neocorteccia, si trova vicino alla base del cranio. All’interno del lobo temporale si trova l’area di Wernicke, che permette agli individui di comprendere sia il linguaggio parlato che quello scritto. Oltre ad elaborare il linguaggio, il lobo temporale elabora anche informazioni sensoriali che contribuiscono alla conservazione dei ricordi, delle lingue e delle emozioni.

Il quarto e ultimo lobo del cervello è il lobo occipitale, che è il più piccolo lobo del cervello e forma la parte caudale del cervello. La funzione primaria del lobo occipitale è l’interpretazione delle informazioni visive.

Il cervelletto

Il più grande del cervelletto è il cervelletto. Dopo aver ricevuto informazioni motorie sia dalla corteccia cerebrale che dalle strutture muscolo-scheletriche del corpo, il cervelletto coordina questi segnali per mantenere l’andatura e la postura degli esseri umani in movimento.

Anche se il cervelletto stesso non inizia la contrazione muscolare, aiuta nel perfezionamento e nella precisione dell’attività motoria controllando il tono muscolare. Oltre al suo ruolo nel controllo dell’equilibrio e nella regolazione dei movimenti motori, il cervelletto gioca anche un ruolo nella regolazione della paura e di altre funzioni cognitive come l’attenzione, il linguaggio e la risposta umana al piacere.

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Il cervelletto

Il cervelletto e il midollo spinale sono collegati agli emisferi cerebrali dal tronco cerebrale. Il tronco cerebrale può essere classificato in quattro sezioni distinte che includono il diencefalo, il mesencefalo, il ponte e il midollo allungato. Il diencefalo, che è la porzione più alta del tronco encefalico, è ulteriormente suddiviso in quattro porzioni che includono l’epitalamo, il subtalamo, l’ipotalamo e il talamo.

Il talamo, che è la porzione più grande del diencefalo, serve come punto di trasmissione per tutte le informazioni sensoriali che entrano nella corteccia e alla fine vengono trasmesse al cerebro per l’elaborazione. Anche l’ipotalamo elabora le informazioni sensoriali in entrata; tuttavia, tutte le informazioni elaborate dall’ipotalamo derivano dal sistema nervoso autonomo (ANS).

Come risultato, l’ipotalamo mantiene le abitudini alimentari, il comportamento sessuale e i modelli di sonno, oltre a mantenere la temperatura corporea di un individuo. Inoltre, le secrezioni della ghiandola pituitaria, che si sviluppa da un’estensione verso il basso dell’ipotalamo, è controllata dall’ipotalamo.

Il mesencefalo, che collega il diencefalo al ponte, controlla il movimento oculare, mentre il ponte è coinvolto nella regolazione dei movimenti oculari e facciali, dell’udito e dell’equilibrio, così come tutte le informazioni sensoriali elaborate dai nervi facciali.

Il midollo allungato, che si trova tra il ponte e il midollo spinale ed è quindi la porzione più inferiore del tronco encefalico, controlla le funzioni autonome come la respirazione, la pressione sanguigna, i ritmi cardiaci e la deglutizione. In particolare, la morte cerebrale dei pazienti in un ambiente clinico viene dichiarata quando c’è una distruzione significativa del midollo allungato.

Riferimenti e ulteriori letture

• Anatomia del cervello. Disponibile da: https://www.aans.org/en/Patients/Neurosurgical-Conditions-and-Treatments/Anatomy-of-the-Brain.
• Maldonado, K. A., Alsayouri, K. (2020). Fisiologia, cervello. In: StatPearls. Disponibile da: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK551718/.
• Jimsheleishvili, S., & Dididze, M. (2020). Neuroanatomia, cervelletto. In: StatPearls. Disponibile da: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538167/.
• Messé, A., Rudrauf, D., Benali, H., Marrelec, G. (2014). Mettere in relazione struttura e funzione nel cervello umano: contributi relativi di anatomia, dinamica stazionaria e non stazionarietà. PLoS Computational Biology 10(3):e1003530. doi:10.1371/journal.pcbi.1003530.

Scritto da

Benedette Cuffari

Dopo aver completato la sua laurea in tossicologia con due minori in spagnolo e chimica nel 2016, Benedette ha continuato gli studi per completare il suo Master of Science in tossicologia nel maggio del 2018. Durante la scuola di specializzazione, Benedette ha studiato la dermatotossicità della mecloretamina e della bendamustina; due agenti alchilanti della mostarda azotata che sono utilizzati nella terapia antitumorale.

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